- Оксид азота V: получение и химические свойства
- Получение оксида азота (V)
- Химические свойства оксида азота (V)
- Оксиды азота. Азотная кислота
- Оксиды азота
- Азотная кислота
- Химические свойства
- Получение
- Применение
- 1. Не взаимодействует с водой оксид: А. N2O3 Б. NO В. N2О Г. N2O5 2. Окислением оксида азо…
- I. NO — окислитель
- NO2 — оксид азота (IV), диоксид азота
- Способы получения
- Химические свойства
- NO2 — кислотный оксид, смешанный ангидрид 2-х кислот
- NO2 — очень сильный окислитель
- N2O3 и N2O5 — неустойчивые вещества
Оксид азота V: получение и химические свойства
Оксиды азота | Цвет | Фаза | Характер оксида |
N2O Оксид азота (I), закись азота, «веселящий газ» | бесцветный | газ | несолеобразующий |
NO Оксид азота (II), закись азота, «веселящий газ» | бесцветный | газ | несолеобразующий |
N2O3 Оксид азота (III), азотистый ангидрид | синий | жидкость | кислотный |
NO2 Оксид азота (IV), диоксид азота, «лисий хвост» | бурый | газ | кислотный (соответствуют две кислоты) |
N2O5 Оксид азота (V), азотный ангидрид | бесцветный | твердый | кислотный |
N2O5 – оксид азота (V), ангидрид азотной кислоты – кислотный оксид.
Получение оксида азота (V)
1. Получить оксид азота (V) можно окислением диоксида азота :
2. Еще один способ получения оксида азота (V) – обезвоживание азотной кислоты сильным водоотнимающим веществом, оксидом фосфора (V) :
Химические свойства оксида азота (V)
1. При растворении в воде оксид азота (V) образует азотную кислоту:
2. Оксид азота (V), как типичный кислотный оксид, взаимодействует с основаниями и основными оксидами с образованием солей-нитратов.
Например , оксид азота (V) реагирует с гидроксидом натрия:
Еще пример : оксид азота (V) реагирует с оксидом кальция:
3. За счет азота со степенью окисления +5 оксид азота (V) – сильный окислитель .
Например , он окисляет серу:
4. Оксид азота (V) легко разлагается при нагревании (со взрывом):
Источник
Оксиды азота. Азотная кислота
Оксиды азота
Известны несколько оксидов азота.
Несолеобразующие оксиды: N2O, NO
Все оксиды азота, кроме N2O, ядовитые вещества.
Оксид азота (I) N2O – это бесцветный газ со слабым запахом и сладковатым вкусом, хорошо растворимый в воде, но не взаимодействует с ней. При достаточно высокой температуре разлагается по уравнению:
В смеси с кислородом N2O используется в медицине для наркоза («веселящий» газ).
Наиболее важными являются оксиды азота (II) и (IV).
Оксид азота (II) NO – бесцветный газ, не имеет запаха. В воде малорастворим, относится, как и N2O, к несолеобразующим оксидам. Оксид азота (II) NO образуется из азота и кислорода при сильных электрических разрядах (например, во время грозы в воздухе) или при высокой температуре:
В лаборатории оксид азота (II) получают, например, при взаимодействии меди и разбавленной азотной кислоты:
Оксид азота (II) в промышленности получают каталитическим окислением аммиака и используют для получения азотной кислоты:
Оксид азота (II) на воздухе легко окисляется до оксида азота (IV):
Оксид азота (IV)
Оксид азота (IV) NO2 – ядовитый газ бурого цвета, имеет характерный запах. Хорошо растворяется в воде. Оксид азота (IV) является смешанным оксидом, которому соответствуют две кислоты: азотистая HNO2 и азотная HNO3. Поэтому взаимодействие с водой происходит по уравнению:
При взаимодействии NO2 с водой в присутствии кислорода (на воздухе) образуется только азотная кислота:
При растворении NO2 в щелочи, например NaOH, образуются две соли (нитрат и нитрит) и вода:
В избытке кислорода образуется только нитрат натрия:
Ниже 22 0 С молекулы оксида азота (IV) NO2 легко соединяются попарно и образуют бесцветную жидкость состава N2O4, которая при охлаждении до – 10,2 0 С превращается в бесцветные кристаллы.
В лаборатории NO2 можно получить при взаимодействии, например, меди с концентрированной азотной кислотой:
В промышленности NO2 получают путем окисления NO кислородом и далее используют для получения азотной кислоты.
Оксид азота (III) N2O3 – это темно-синяя жидкость, является кислотным оксидом. При взаимодействии с водой образуется азотистая кислота:
Оксид азота (III)
Оксид азота (V) N2O5 – бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде с образованием азотной кислоты:
Азотная кислота
Физические свойства
Азотная кислота HNO3 – бесцветная жидкость, имеет резкий запах, легко испаряется, кипит при температуре 83 0 С. При попадании на кожу азотная кислота может вызвать сильные ожоги (на коже образуется характерное желтое пятно, его сразу же следует промыть большим количеством воды, а затем нейтрализовать содой). С водой азотная кислота смешивается в любых соотношениях.
Обычно применяемая в лаборатории концентрированная азотная кислота содержит 63% HNO3. При хранении довольно легко, особенно на свету разлагается по уравнению:
Выделяющийся газ NO2 окрашивает азотную кислоту в бурый цвет.
Химические свойства
Кислотно – основные свойства
Азотная кислота – одна из наиболее сильных кислот. В водных растворах она полностью диссоциирована на ионы:
Как и все кислоты, она реагирует:
в) с солями более слабых кислот:
Окислительно – восстановительные свойства
Азотная кислота является одним из сильнейших окислителей. Ее окислительно-восстановительные свойства обусловлены присутствием в молекуле HNO3 атома азота в высшей степени окисления N +5 в составе кислотного остатка NO3 — . Окислительные свойства кислотного остатка NO3 — значительно сильнее, чем ионов водорода Н + , поэтому азотная кислота взаимодействует практически со всеми металлами, кроме золота и платины, находящимися в конце ряда напряжений. Так как окислителем в HNO3 являются ионы NO3 — , а не ионы Н + , то при взаимодействии HNO3 с металлами практически никогда не выделяется водород. Нитрат-ионы NO3 — при взаимодействии HNO3 с металлами восстанавливаются тем полнее, чем более разбавлена кислота и чем более активен металл. На следующей схеме показано, какие продукты могут образоваться при восстановлении HNO3:
Общая схема взаимодействия азотной кислоты с металлами
Концентрированная HNO3 при взаимодействии с наиболее активными металлами (до Al в ряду напряжений) восстанавливается до N2O. Например:
Концентрированная HNO3 при взаимодействии с менее активными металлами (Ni, Cu, Ag, Hg) восстанавливается до NO2. Например:
Аналогично концентрированная азотная кислота реагирует с некоторыми неметаллами. Неметалл при этом окисляется до оксокислоты. Например:
Следует отметить, что концентрированная HNO3 пассивирует такие металлы, как Fe, Al, Cr. Сущность пассивирования заключается в образовании на поверхности металла тонкой, но очень плотной оксидной плёнки, предохраняющей металл от дальнейшего взаимодействия с кислотой; например:
Разбавленная HNO3 реагирует с наиболее активными металлами (до Al) с образованием аммиака или нитрата аммония NH4NO3:
При взаимодействии разбавленной азотной кислоты с менее активными металлами образуется оксид азота (II) NO:
Таким же образом разбавленная HNO3 взаимодействует с некоторыми неметаллами:
Взаимодействие азотной кислоты с медью
Получение
В лаборатории азотную кислоту получают при взаимодействии безводных нитратов с концентрированной серной кислотой:
В промышленности получение азотной кислоты идет в три стадии:
- Окисление аммиака до оксида азота (II):
- Окисление оксида азота (II) в оксид азота (IV):
- Растворение оксида азота (IV) в воде и избытком кислорода:
Применение
Азотную кислоту применяют для получения азотных удобрений, лекарственных и взрывчатых веществ.
Соли азотной кислоты
Соли азотной кислоты называются нитратами. Нитраты калия, натрия, аммония и кальция называются селитрами. Селитры применяют как минеральные азотные удобрения, так как азот является одним из основных элементов питания растений.
Все соли азотной кислоты хорошо растворимы в воде.
Соли азотной кислоты, как и она сама, являются сильными окислителями.
При нагревании все нитраты разлагаются с выделением кислорода, характер других продуктов разложения зависит от положения металла в ряду напряжений:
*на изображении записи кристаллы нитрата меди (II)
Источник
1. Не взаимодействует с водой оксид: А. N2O3 Б. NO В. N2О Г. N2O5 2. Окислением оксида азо…
1. Не взаимодействует с водой оксид:
2. Окислением оксида азота (II) может быть получен оксид:
3. Прямым синтезом из азота и кислорода может быть получен оксид:
4. Несолеобразующим оксидом является:
Г. NO2 5.
Ядовитый газ бурого цвета – это
6. Какой оксид азота при растворении в воде образует одновременно 2 кислоты- азотную и азотистую:
7. Этот газ, возбуждающе действует на нервную систему, тривиальное название его «веселящий газ»:
8. Вещества, расположенные в ряду имеют степень окисления +3 +2 +5
А. N 2O3 NO N 2O5
Б. N 2O NO2 НN O3
В. NO N 2O N 2O5
Г. N 2O3 NO2 НN O3
9. Какой оксид азота из этого ряда является самым сильным окислителем:
10. Температура кипения этого оксида всего лишь 3,5°С:
1. Не взаимодействует с водой оксид:
А. N2O3 + H2O = 2HNO2
Б. 2NO + 2H2O +O2 = 4HNO3
Г. N2O5 + H2O = 2HNO3
2. Окислением оксида азота (II) может быть получен оксид:
В. NO2 (2NO+ O2=2NO2+
3. Прямым синтезом из азота и кислорода может быть получен оксид:
4. Несолеобразующим оксидом является:
5. Ядовитый газ бурого цвета – это
А. N2О -бесцв газ
В. N2О5 -бесц кристаллы
Г. NO2 бурый газ +++
6. Какой оксид азота при растворении в воде образует одновременно 2 кислоты- азотную и азотистую:
Б. N2О3 (N2O3 + H2O = 2HNO2
В. N2О5 (N2O5 + H2O= 2HNO3
Г. NO2 (2NO2 + H2O = HNO2 + HNO3 ) +++
7. Этот газ, возбуждающе действует на нервную систему, тривиальное название его «веселящий газ»:
8. Вещества, расположенные в ряду имеют степень окисления +3 +2 +5
А. N 2O3 (+3) NO(+2) N 2O5 (+5)
Б. N 2O(+1) NO2(+4) НN O3 (+5)
В. NO(+2) N 2O(+1) N 2O5 (+5)
Г. N 2O3(+3) NO2(+4) НN O3 (+5)
9. Какой оксид азота из этого ряда является самым сильным окислителем:
10. Температура кипения этого оксида всего лишь 3,5°С:
Источник
I. NO — окислитель
NO2 — оксид азота (IV), диоксид азота
При обычной температуре NO2 — красно-бурый ядовитый газ с резким запахом. Представляет собой смесь NO2 и его димера N2O4 в соотношении -1:4. Диоксид азота хорошо растворяется в воде.
Способы получения
I. Промышленный — окисление NO: 2NO + O2 = 2NO2
Химические свойства
NO2 — кислотный оксид, смешанный ангидрид 2-х кислот
NO2 взаимодействует с водой, основными оксидами и щелочами. Но реакции протекают не так, как с обычными оксидами — они всегда окислительно — восстановительные. Объясняется это тем, что не существует кислоты со С.О. (N) = +4, поэтому NO2 при растворении в воде диспропорционирует с образованием 2-х кислот — азотной и азотистой:
Если растворение происходит в присутствии O2, то образуется одна кислота — азотная:
Аналогичным образом происходит взаимодействие NO2 со щелочами:
NO2 — очень сильный окислитель
По окислительной способности NO2 превосходит азотную кислоту. В его атмосфере горят С, S, Р, металлы и некоторые органические вещества. При этом NO2 восстанавливается до свободного азота:
2NO2 + 8HI = N2 + 4I2 + 4Н2О (возникает фиолетовое пламя)
В присутствии Pt или Ni диоксид азота восстанавливается водородом до аммиака:
Как окислитель NO2 используется в ракетных топливах. При его взаимодействии с гидразином и его производными выделяется большое количество энергии:
N2O3 и N2O5 — неустойчивые вещества
Оба оксида имеют ярко выраженный кислотный характер, являются соответственно ангидридами азотистой и азотной кислот.
N2O3 как индивидуальное вещество существует только в твердом состоянии ниже Т пл. (-10 0 С).
С повышением температуры разлагается: N2O3 → NO + NO2
N2O5 при комнатной температуре и особенно на свету разлагается так энергично, что иногда самопроизвольно взрывается:
Источник